JP3459620B2 - 写真測量装置および写真測量プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は写真測装置および写
真測量方法に関し、例えば、デジタル式のカメラを用い
た写真測量装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、写真測量は主に土木、建築および
事故調査などの分野で専門家によって行われてきた。写
真測量は、同一の被写体を異なった方向から撮影したス
テレオ写真から被写体の３次元データを計算することに
より行われる。例えば、小型航空機に精密に作られた高
価な専用のカメラを搭載し、これを用いて専用のフィル
ムに被写体が撮影される。被写体は６０パーセント程度
オーバーラップさせて複数枚の写真に撮影される。これ
らの写真から熟練技能者がコンパレータなどの高価な精
密機器を使って被写体の写真座標値が測定される。標定
は機械的または光学的な機構を持った実体図化機を用い
て手作業で行ったり、あるいは解析図化機を用いて計算
機処理で行ったりする。これらの標定作業は写真に写っ
ている標定点を計６点程度使って行われる。測定誤差を
小さくするような標定点の取り方は、熟練技能者が試行
錯誤しながら求める。標定から得られたモデルを観測し
て図化機により地形図を作成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の写真測量のユー
ザは一部の業者や専門家に限られていた。ところで、写
真測量で得られるデータは被写体の実空間での３次元位
置であるので、写真測量の応用分野は土木や建築などの
他にも可能である。これまでの写真測量は、お金、機
材、熟練技能、多大の労力を必要とするかなり大がかり
な作業であったため、特定の人達しか行うことができな
かった。また、近年ＩＴ革命が急速に進展し、一昔前の
大型コンピュータ程度の計算能力を持ったパーソナルコ
ンピュータが一般に使用されるようになってきている。
さらに、パーソナルコンピュータと画像データがやり取
りできる高性能のデジタルカメラも市場に豊富に出回っ
ている。

【０００４】そこで、これらのＩＴ技術を使って、一般
の人達に写真測量が身近なものになれば、その応用分野
は、あらゆる方面に及ぶと考えられる。例えば、被写体
の３次元データから、容易にコンピュータグラフィック
スを作成することができる。この他に、写真測量により
得た商品のイメージをインターネット上のホームページ
に載せて商取引に利用したり、建造物を精密に測量する
前の予備的な測量に用いたり、または、従来の写真測量
設備を簡略化することによりコストダウンするなど、広
範囲に渡る応用が可能である。そこで、本発明の目的
は、従来は大がかりな設備や高度の熟練技能が必要であ
った写真測量を、近年急激に普及してきたパーソナルコ
ンピュータや汎用デジタルカメラなどを用いて、一般の
実務家やパーソンコンピュータのユーザなどが簡単に行
える写真測量装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、同一の被写体
を異なる２方向から撮影した１対のステレオ画像に記録
されている標定点の組合せから、前記ステレオ写真を標
定し、標定基準点の位置の実測値と、標定作業の結果得
られた計算値を比較することにより、最も実測値に近い
計算値が得られたときの標定点の組合せを特定する機能
を備えた写真測量装置に関するものでり、具体的には、
同一の被写体を異なる２方向から撮影した１対のステ
レオ画像において、前記被写体上の写真測量に用いる標
定点を取得する標定点取得手段と、前記取得した標定点
の前記ステレオ画像上での２次元座標値を取得する座標
値取得手段と、前記標定点のうち、少なくとも２点の平
面位置の実測値、および少なくとも３点の高さの実測値
を取得する実測値取得手段と、前記実測値取得手段で取
得した前記平面位置の実測値２つと前記高さの実測値３
つに対応する標定点を含む、少なくとも６つの標定点か
ら構成される前記標定点の組合せを全て作成する、組合
せ作成手段と、前記組合せ作成手段によって作成された
それぞれの組合せに対して、前記組合せに係る標定点の
ステレオ画像上での２次元座標値から、前記組合せに係
る標定点の実空間での３次元座標値の計算値を取得する
計算値取得手段と、前記実測値取得手段で実測値を取得
した標定点に対する、前記取得した実測値と前記取得し
た計算値とから、前記計算値の精度を比較評価する比較
評価手段と、前記組合せ作成手段で作成した前記標定点
の組合せのうち、前記比較評価手段にて計算精度が最も
高くなる組合せを特定する組合せ特定手段と、を備えた
ことを特徴とする写真測量装置を提供することにより前
記目的を達成する。

【０００６】さらに、本発明は、同一の被写体を異なる
２方向から撮影した１対のステレオ画像において、前記
被写体上の写真測量に用いる標定点を取得する標定点取
得手段と、前記取得した標定点の前記ステレオ画像上で
の２次元座標値を取得する座標値取得手段と、前記標定
点のうち、少なくとも２点の平面位置の実測値、および
少なくとも３点の高さの実測値を取得する実測値取得手
段と、前記標定点取得手段で取得した標定点は、前記実
測値取得手段にて平面位置の実測値を少なくとも２つ、
高さの実測値を少なくとも３つ取得した標定点を含む第
１の組と、前記第１の組に属さない標定点からなる第２
の組からなり、前記第１の組に属する標定点の総個数と
の合計が少なくとも６つとなるような、前記第２の組に
属する標定点からなる組合せの全てを作成する組合せ作
成手段と、前記組合せ作成手段によって作成されたそれ
ぞれの組合せに対して、前記第１の組に属する全ての標
定点と、前記組合せに係る標定点とのステレオ画像上で
の２次元座標値から、前記第１の組に属する全ての標定
点と前記組合せに係る標定点の実空間での３次元座標値
の計算値を取得する計算値取得手段と、前記実測値取得
手段で実測値を取得した標定点に対する、前記取得した
実測値と前記取得した計算値とから、前記計算値の精度
を比較評価する比較評価手段と、前記比較評価手段に
て、計算精度が最も高くなる第２の組に属する標定点の
組合せを特定する組合せ特定手段と、を備えたことを特
徴とする写真測量装置を提供することにより、前記目的
を達成することにより、前記の目的を達成する。

【０００７】さらに、本発明は、同一の被写体を異なる
２方向から撮影した１対のステレオ画像において、前記
被写体上の写真測量に用いる標定点を取得する標定点取
得手段と、前記取得した標定点の前記ステレオ画像上で
の２次元座標値を取得する座標値取得手段と、前記標定
点のうち、少なくとも２点の平面位置の実測値、および
少なくとも３点の高さの実測値を取得する実測値取得手
段と、前記標定点取得手段で取得した標定点は、前記実
測値取得手段にて平面位置の実測値を少なくとも２つ、
高さの実測値を少なくとも３つ取得した前記標定点から
なる第１の組と、前記第１の組に属さない前記標定点か
らなる第２の組からなり、前記第１の組に属する全ての
標定点の総個数との合計が少なくとも６つとなるような
前記第２の組に属する標定点からなる複数の組合せを作
成する組合せ作成手段と、前記組合せ作成手段によって
作成されたそれぞれの組合せに対して、前記第１の組に
属する全ての標定点と、前記組合せに係る標定点とのス
テレオ画像上での２次元座標値から、前記第１の組に属
する全ての標定点と前記組合せに係る標定点の実空間で
の３次元座標値の計算値を取得する計算値取得手段と、
前記実測値取得手段にて取得した前記第１の組に属する
標定点の位置の実測値と、前記計算値取得手段にて取得
した前記第１の組に属する標定点の位置の計算値から前
記計算値が収束したかどうかを判断する収束判断手段
と、前記収束判断手段で前記計算値が収束したと判断さ
れるまで、遺伝的アルゴリズムにおける遺伝的操作によ
って、前記第２の組から作成された標定点の組合せを更
新する更新手段と、前記収束判断手段で、前記計算値が
収束したと判断されたとき、前記第２の組に属する標定
点の組合せを特定する特定手段と、を備えたことを特徴
とする写真測量装置を提供することにより、前記の目的
を達成する。

【０００８】さらに、本発明は、同一の被写体を異なる
２方向から撮影した１対のステレオ画像において、前記
被写体上の写真測量に用いる標定点を取得し、前記取得
した標定点の前記ステレオ画像上での２次元座標値を取
得し、前記標定点のうち、少なくとも２点の平面位置の
実測値、および少なくとも３点の高さの実測値を取得
し、前記取得した前記平面位置の実測値２つと前記高さ
の実測値３つに対応する標定点を含む、少なくとも６つ
の標定点から構成される前記標定点の組合せを全て作成
し、前記作成されたそれぞれの組合せに対して、前記組
合せに係る標定点のステレオ画像上での２次元座標値か
ら、前記組合せに係る標定点の実空間での３次元座標値
の計算値を取得し、前記実測値を取得した標定点に対す
る、前記取得した実測値と前記取得した計算値とから、
前記計算値の精度を比較評価し、前記比較評価した結
果、計算精度が最も高くなる前記標定点の組合せを特定
するように、コンピュータを制御するプログラムを記憶
した記憶媒体を提供することにより、前記目的を達成す
る。

【０００９】さらに、本発明は、同一の被写体を異なる
２方向から撮影した１対のステレオ画像において、前記
被写体上の写真測量に用いる標定点を取得し、前記取得
した標定点の前記ステレオ画像上での２次元座標値を取
得し、前記標定点のうち、少なくとも２点の平面位置の
実測値、および少なくとも３点の高さの実測値を取得
し、前記標定点は、前記平面位置の実測値を少なくとも
２つ、高さの実測値を少なくとも３つ取得した標定点を
含む第１の組と、前記第１の組に属さない標定点からな
る第２の組からなり、前記第１の組に属する標定点の総
個数との合計が少なくとも６つとなるような、前記第２
の組に属する標定点からなる組合せの全てを作成し、前
記作成されたそれぞれの組合せに対して、前記第１の組
に属する全ての標定点と、前記組合せに係る標定点との
ステレオ画像上での２次元座標値から、前記第１の組に
属する全ての標定点と前記組合せに係る標定点の実空間
での３次元座標値の計算値を取得し、前記実測値を取得
した標定点に対する、前記取得した実測値と前記取得し
た計算値とから、前記計算値の精度を比較評価し、前記
比較評価した結果、計算精度が最も高くなる第２の組に
属する標定点の組合せを特定するように、コンピュータ
を制御するプログラムを記憶した記憶媒体を提供するこ
とにより、前記目的を達成する。

【００１０】さらに、本発明は、同一の被写体を異なる
２方向から撮影した１対のステレオ画像において、前記
被写体上の写真測量に用いる標定点を取得し、前記取得
した標定点の前記ステレオ画像上での２次元座標値を取
得し、前記標定点のうち、少なくとも２点の平面位置の
実測値、および少なくとも３点の高さの実測値を取得
し、前記標定点は、前記平面位置の実測値を少なくとも
２つ、高さの実測値を少なくとも３つ取得した標定点か
らなる第１の組と、前記第１の組に属さない標定点から
なる第２の組からなり、前記第１の組に属する標定点の
個数との合計が少なくとも６つとなるような前記第２の
組に属する標定点からなる複数の組合せを作成し、前記
作成されたそれぞれの組合せに対して、前記第１の組に
属する全ての標定点と、前記組合せに係る標定点とのス
テレオ画像上での２次元座標値から、前記第１の組に属
する全ての標定点と前記組合せに係る標定点の実空間で
の３次元座標値の計算値を取得し、前記第１の組に属す
る標定点の位置の前記実測値と前記計算値とから、前記
計算値が収束したかどうかを判断し、前記計算値が収束
したと判断されるまで、遺伝的アルゴリズムにおける遺
伝的操作によって、前記第２の組から作成された標定点
の組合せを更新し、前記計算値が収束したと判断された
とき、前記第２の組に属する標定点の組合せを特定する
ように、コンピュータを制御するプログラムを記憶した
記憶媒体を提供することにより、前記目的を達成する。

【００１１】

【発明の実施の形態】始めに用語を定義する。標定点
は、標定基準点、観測点および、これ以外の標定点から
なり、標定基準点と観測点をまとめて固定パスポイント
と呼び、前記固定パスポイント以外の標定点を単にパス
ポイントと呼ぶ。標定基準点とは、あらかじめ地上での
３次元座標値を実測してある点であり、ステレオ写真を
標定をする際に基準となる標定点である。観測点とは、
写真測量によって実空間での３次元座標値を求めたい標
定点である。パスポイントは標定の精度を向上させるた
めに用いられる標定点である。標定点のステレオ写真上
の２次元座標値から実空間での３次元座標値を求める手
順は、相互標定と絶対標定からなる。相互標定と絶対標
定をまとめて標定と呼ぶ。絶対標定は外部標定と呼ばれ
ることもある。以上のように用語を定義して、以下に本
発明の好適の実施例について詳細に説明する。 （実施例１）図１は本発明に係る写真測量装置の一例を
パーソナルコンピュータを用いて構成したものである。
このシステムは、各種プログラムや画像データなどが記
憶された固定ディスク６、プログラムや計算値などを一
時的に記憶する記憶部１０、ステレオ写真の画像データ
をシステムに読み込む画像読取部２、入出力画面やステ
レオ写真などを表示する表示部３、各種のデータやコマ
ンドなどを入力するためのキーボード４およびマウス５
が中央処理部１に接続されて構成されている。

【００１２】制御部１はマイクロプロセッサを主体に構
成されている。画像読取部２はステレオ写真の画像デー
タを読み取る部分である。本実施例では画像読取部２に
デジタルカメラを接続して、デジタルカメラのメモリか
ら中央処理部１にステレオ写真の画像データを読み込ん
だ。この他に、スキャナに接続して、画像データを読み
込んだり、または、ネットワークを経由して画像データ
を読み込んだり、あるいは、画像データを記憶してある
フロッピーディスクなどから画像データを読み込むこと
もできる。読み込んだデータは固定ディスク６に画像デ
ータ９として記憶する。

【００１３】固定ディスク６には、画像読取部２から読
み込まれたステレオ写真の画像データ９、画像処理プロ
グラム７および標定プログラム８などが記憶されてい
る。画像処理プログラム７は、画像データ７に係るステ
レオ写真を表示部３に表示し、ステレオ写真上の任意の
標定点の２次元座標値を表示することができる。標定プ
ログラム８は、前記画像処理プログラム７を用いて取得
した標定点の２次元座標値から実空間における標定点の
３次元座標値を計算するプログラムである。記憶部１０
は、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）とＲＡＭ（ラン
ダム・アクセス・メモリ）などから構成されている。Ｒ
ＯＭにはコンピュータを起動するためのプログラムや制
御部１の動作手順を規定するプログラムなどが記憶され
ている。ＲＡＭは画像処理プログラム７や、標定プログ
ラム８がロードされたり、計算値を一時的に記憶したり
などする。

【００１４】表示部３はＣＲＴディスプレイで構成され
ているが、これは液晶ディスプレイやプラズマディスプ
レイなどで構成されても良い。ユーザにより画像処理プ
ログラム７が起動されているときは、画像処理画面が表
示され、画像処理プログラム７を介して画像データ９に
係るステレオ写真を表示することができる。また、ユー
ザにより標定プログラム８が起動されているときは、標
定に必要な標定点の２次元座標値などのデータを入力す
る図３に示した入力画面３１や標定の結果得られた標定
点の実空間での３次元座標値を出力する図４に示した出
力画面３８が表示される。キーボード４はコマンドを入
力して画像処理プログラム７や標定プログラム８を起動
または終了させたり、または、標定プログラム８の入力
画面３１にパスポイントの座標値などの必要なデータを
入力したりなどするのに使用する。

【００１５】マウス５は、机やマウスパッドなどの平面
上で前後左右に移動すると、その移動量に比例して表示
部３に表示されたポインタ１１が移動する。表示部３に
表示された画面上の所定の箇所をポインタ１１で指しな
がら、クリックボタンをクリックすることにより様々な
コマンドを実行するなどできる。例えば、ポインタ１１
の先端を入力画面３１の実行ボタン２５の上に置きクリ
ックすると標定作業が実行され、また、ポインタ１１の
先端を固定パスポイント入力欄２６の任意の欄に置きク
リックするとその欄にカーソルが表示されて数値を入力
できる。マウス５の他にタブレットやプロッタなどを使
用しても良い。また、このシステム構成では、画像デー
タ９、画像処理プログラム７および標定プログラム８を
固定ディスク６に記憶したが、これらは、固定ディスク
６に記憶しないで、ネットワーク上の記憶媒体に分散し
て配置し、それらをネットワークを介して接続したり、
画像読取部２に接続したデジタルカメラなどから直接画
像データを画像処理プログラム７でアクセスしても良
い。

【００１６】以上の様に構成されたシステムを用いたス
テレオ写真の標定作業について説明する。この標定作業
は大きく分けて３つのステップからなる。第１のステッ
プは、ステレオ写真を撮影するステップである。良質の
標定結果を得るには、良質の写真を撮影することが必要
である。第２のステップは、ステレオ写真の標定点の写
真上の２次元座標値を取得するステップである。これは
画像処理プログラム７を用いて行う。第３のステップ
は、前記標定点の２次元座標から実空間におけるこれら
の３次元座標値を算出するステップである。これは標定
プログラム８を用いて行う。

【００１７】第１のステップ 図２は、被写体１３を異なる方向から撮影したステレオ
写真の模式図である。図２（ａ）は左側の写真で、図２
（ｂ）は右側の写真である。図中にはＰ１、Ｔ２やＫ３
などの記号で表した標定点が示してある。Ｔ１、Ｔ２お
よびＴ３は標定基準点、Ｋ１からＫ４までは観測点、Ｐ
１からＰ９まではパスポイントである。標定基準点は位
置の平面座標が既知の点が２点以上、高さが既知の点が
３点以上必要である。平面位置と高さの両方が既知の点
であれば３点あれば良い。このステレオ写真では出入口
の外に突き出たコンクリートの部分で標定基準点を取っ
た。標定基準点はこのように地面と平行な直角三角形を
なす３点や、窓枠の隅のように地面と平行な辺を有し鉛
直面内にある直角三角形をなす３点を選ぶと位置の計測
が行いやすい。

【００１８】実測によると、Ｔ１Ｔ２間の長さは、１．
８メートル、Ｔ１Ｔ３間の長さは０．８メートルであっ
た。辺Ｔ１Ｔ２と辺Ｔ１Ｔ３は直角で、面Ｔ１Ｔ２Ｔ３
はほぼ水平なので、Ｔ１を原点とし、Ｔ１Ｔ２方向にＸ
軸を、Ｔ１Ｔ３方向にＹ軸を、垂直方向にＺ軸を取る
と、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の座標はそれぞれ、Ｔ１（０、
０、０）、Ｔ２（１．８、０、０）、Ｔ３（０、０．
８、０）となる。これらの実測による座標値を測地座標
値と呼ぶことにする。このように、標定基準点を取るこ
とができる被写体を必ず左右両方の写真に写し込んでお
く。標定基準点を取りにくい場合は、例えば直角三角形
の定規を設置するなど、あらかじめ目印になるもの（タ
ーゲットと呼ばれることがある）を設置しておく。ま
た、標定基準点は写真上で認識が容易な点を選ぶ。Ｋ１
からＫ４までの点はこの写真測量で実空間での３次元座
標値を算出したい点、即ち観測点である。今の場合、Ｋ
１からＫ４までの４点で張られる壁の実空間内での位置
を得たいのであるが、辺Ｋ１Ｋ２の長さや辺Ｋ１Ｋ４の
高さなどが巻き尺などの物理的手段によって実測するこ
とが困難であるので、これらの値をステレオ写真を標定
することにより計算するのである。つまり、Ｔ１、Ｔ
２、Ｔ３などの実測が容易な標定基準点とＫ３、Ｋ４な
どの実測が困難な観測点を同一の写真に写し込んでお
き、これらの写真上での相対位置と標定基準点の位置の
実測値から観測点の位置を計算するのである。観測点は
左右両方の写真に写し込んでおく。Ｐ１からＰ９までは
パスポイントである。これらの点は、標定の計算精度を
向上させるために便宜的に取った標定点である。これに
ついては後に述べる。この他にステレオ写真を撮影する
際の注意点としては以下の２点がある。ズームを使用す
るとカメラの焦点距離が変化してしまうので、ズームは
使用しない。観測したい被写体から離れすぎると、標定
精度が落ちるので、なるべく近い距離から撮影する。

【００１９】第２のステップ ステレオ写真の画像データは既に画像読取部２から固定
ディスク６に転送され、画像データ９として記憶されて
いるものとする。ユーザがキーボード４からコマンドを
入力するか、または、表示部３に表示された画像処理プ
ログラム７を起動するための図示しないアイコンをマウ
ス５を用いてクリックすることにより、固定ディスク６
に格納されている画像処理プログラム７が起動される。
画像処理プログラム７の起動後、固定ディスクに記憶し
てある画像データ９のうち、ステレオ写真の左写真のフ
ァイルを開くと、図２（ａ）に示した左写真が表示部３
に表示され、右写真のファイルを開くと図２（ｂ）に示
した右写真が表示部３に表示される。マウス５を机の上
で前後左右に動かすと、ステレオ写真上に表示されてい
るポインタ１１が、マウスの動きに比例して、前後左右
に移動する。

【００２０】表示部３の画面上で写真が表示されている
領域の上には座標表示欄１２が表示さている。座標表示
欄１２には、写真左上の隅を原点として水平右側にＸ
軸、垂直下向きにＹ軸として、ポインタの指し示す箇所
の座標がピクセル単位で表示される。このように画像処
理プログラム上で任意に設定された座標系を機械座系と
呼ぶことにする。以降の作業は左側写真と右側写真のそ
れぞれに対して行い、Ｋ２やＰ４などの標定点は、左右
の写真の被写体上で対応する点である。Ｔ１からＴ３ま
での標定基準点と、Ｋ１からＫ４までの観測点は、既に
決まっているので、次にパスポイントをステレオ写真上
に取る。パスポイントはステレオ写真の被写界深度の精
度を向上させるための標定点である。

【００２１】パスポイントは以下の要領で取る。（１）
写真の４隅付近で取る。ただし、固定パスポイントが４
隅付近にあるときは採用しない。（２）写真の４隅の中
点付近に取る。ただし、固定パスポイントが４隅の中点
付近にあるときは採用しない。（３）前記（１）、
（２）で採用したパスポイントを含め、１０点程度を画
面全体にバランス良く取得する。パスポイントは左右の
両方の写真に得っている必要がある。以上の方針に基づ
いて、本実施例では図２の様に、Ｐ１からＰ９までの計
９点を取った。Ｐ１からＰ４までは、建物の角や窓枠、
Ｐ５は焼却炉の煙突、Ｐ６は電柱である。Ｐ７からＰ９
までは、地面に落ちている石である。このようにパスポ
イントは自然にあるものを利用しても良いし、目印にな
るものを置いても良い。以上の要領でステレオ写真上に
標定基準点、観測点およびパスポイントを取ったら次に
それらの機械座標値を計測する。マウス５を机の上で前
後左右に動かすことにより、ステレオ写真上に表示され
ているポインタ１１の矢印の先端を標定点の上に持って
くる。すると座標表示欄１２にポインタ１１で指し示し
ている標定点の機械座標値が表示されるので、これを紙
などに書き留めておく。機械座標値を読み取ろうとする
標定点付近を拡大すると、より正確に計測することがで
きる。この作業を繰り返すことにより、左右の写真のそ
れぞれについて、Ｔ１からＴ３まで、Ｋ１からＫ４ま
で、Ｐ１からＰ９までの全標定点の機械座標値を紙など
に記録する。以上の作業が終了したら、ユーザがキーボ
ード４にて終了コマンドを入力するか、またはマウス５
にて図示しない終了ボタンをクリックすることにより画
像処理プログラム７は終了される。本実施例では、画像
処理プログラム７は汎用品を使用した。

【００２２】第３のステップ ユーザがキーボード４からコマンドを入力するか、また
は、表示部３に表示された標定プログラム８を起動する
ための図示しないアイコンをマウス５を用いてクリック
することにより、固定ディスク６に格納されている標定
プログラム８が起動される。標定プログラム８が起動す
ると表示部３に図３に示した入力画面３１が表示され
る。入力画面３１は、ステレオ写真を撮影したデジタル
カメラに関するデータを入力するカメラデータ入力欄２
３、固定パスポイント入力欄２６、パスポイント入力欄
２７、平面基準点入力欄２８、標高座標入力欄２９およ
び距離を計測するための始点と終点を入力する距離の表
示入力欄３０および実行ボタン２５から構成されてい
る。これらの入力欄にはキーボード４を用いて数値を入
力する。

【００２３】カメラデータ入力欄２３には、ステレオ写
真を撮影したデジタルカメラの焦点距離、ＣＣＤの画素
サイズ、ＣＣＤ感光面の横方向ピクセル数、同縦方向ピ
クセル数を入力する。これらの値は、カメラに添付され
た仕様書に記載してある。また、前記ＣＣＤ画素のサイ
ズはユニットセルサイズとも呼ばれる。本実施例では、
カメラの焦点距離は６．５ミリメートル、ＣＣＤの画素
サイズは０．００３９ミリメートル、ＣＣＤ感光面の横
方向のピクセル数１６００個、縦方向のピクセル数は１
２００個であった。固定パスポイント入力欄２６には、
標定基準点と観測点の点名とそれに対応する機械座標値
を入力する。点名は他の点と区別できれば、任意に付け
ても良い。第２のステップで記録した左右両方の写真の
標定基準点Ｔ１からＴ３、観測点Ｋ１からＫ４までのピ
クセル単位の機械座標値を入力する。入力順序は任意の
順序で良い。入力欄上部のＸＬとＹＬの表示はそれぞれ
左写真のＸ座標値とＹ座標値を表し、ＸＲとＹＲはそれ
ぞれ右写真のＸ座標値とＹ座標値を表す。データ数の欄
には入力するデータ数を入力する。本実施例ではデータ
数は７である。

【００２４】パスポイント入力欄２７には、第２のステ
ップで記録したＰ１からＰ９までのパスポイントについ
て、左右両方の写真の点名とそれに対応する機械座標値
を入力する。入力要領は固定パスポイントと同様であ
る。データ数の欄には入力するデータ数を入力する。本
実施例ではデータ数は９であった。平面基準点入力欄２
８および標高基準点入力欄２９には、標定基準点の実際
に測定した座標値をメートル単位で入力する。平面基準
点とは標定基準点のうち水平面内での測地座標がわかっ
ているものであり、標高基準点とは標定基準点のうち高
さの測地座標がわかっているものである。なお、本実施
例に係る写真測量装置では座標値の単位にメートルを採
用しているが、これに限るものではなく、センチメート
ルやフィートなどの単位を採用してシステムを構成して
も良い。また、ユーザが単位を選択できるようにシステ
ムを構成しても良い。第１のステップで述べたように、
標定基準点の実測による座標値はそれぞれＴ１（０、
０、０）、Ｔ２（１．８、０、０）、Ｔ３（０、０．
８、０）である。これらの各々の標定基準点は水平面内
での位置と高さの両方が分かっているので、これらの標
定点は平面基準点であると同時に標高基準点でもある。
ゆえに標定基準点としてこの３点を採用することにより
標定を行うことができる。

【００２５】平面基準点入力欄２８には、これらの標定
基準点のＸ座標値とＹ座標値を入力する。Ｔ２のＸ座標
値が１．８、Ｔ３のＹ座標値が０．８であり、他の値は
０である。標高基準点入力欄２９には各標定基準点のＺ
座標値を入力する。この場合は全て０である。即ちＴ
１、Ｔ２およびＴ３の３点で張られる平面を高さの基準
としている。距離の表示欄３０には、標定終了後に距離
を求めたい観測点の始点と終点を入力する。例えば始点
としてＫ１、終点としてＫ４を入力したとすると、標定
終了後にＫ１−Ｋ４間の距離が計算され、図４の出力画
面３８の距離表示欄３７に表示される。以上で入力欄３
１の入力を終える。

【００２６】マウス５を操作してポインタ１１の先端を
を実行ボタン２５の上に置きマウス５のクリックボタン
をクリックすると、標定プログラム８により標定が行わ
れ、図４に示した出力画面３８が表示される。出力画面
３８は絶対座標値出力欄３６と距離の表示欄３７で構成
される。絶対座標値とは、標定の結果得られた標定点の
実空間での３次元座標値の計算値のことである。絶対座
標値は対地座標値とか地上座標値などとも呼ばれること
がある。絶対座標値出力欄３６の点名の欄には標定に使
用された標定点の点名が表示され、右側の欄には対応す
る点の絶対座標値がメートル単位で表示される。

【００２７】絶対座標値出力欄３６の上部に表示された
ＸＧ、ＹＧおよびＺＧはそれぞれ絶対座標値のＸ、Ｙお
よびＺ成分を表す。固定パスポイント即ち、標定基準点
と観測点については、全ての点の絶対座標値が表示さ
れ、パスポイントについては、標定に使用したパスポイ
ントの絶対座標値のみ表示する。これは、標定プログラ
ム８が標定精度が一番高くなるパスポイントの組合せを
探索するため、この組合せから漏れたパスポイントは計
算されないためである。距離の表示欄３７には、入力画
面３１の距離の表示欄３０の始点で指定された観測点と
終点で指定された観測点間の距離をピタゴラスの定理に
より計算してメートル単位で表示する。

【００２８】次に、標定プログラム８について説明す
る。標定プログラム８は大きく分けて、表示部３に入力
画面３１、出力画面３８を表示してデータの入力、標定
結果の出力をする入出力モジュールと、標定点の写真座
標値を計算する内部標定モジュールと、パスポイントの
組合せを作る組合せ作成モジュールと、左右の写真の被
写体に対する傾きを求める相互標定モジュールと、標定
点の実空間での３次元座標値を求める絶対標定モジュー
ルと、標定結果を評価する評価モジュールなどから構成
されている。入出力モジュールは表示部３に入力画面３
１を表示し、ユーザに固定パスポイントやパスポイント
などの標定に必要なデータの入力を受け付ける。内部標
定モジュールは実行ボタン２５がクリックされると、入
出力画面３１で入力された各種データは内部標定モジュ
ールへ渡される。また、入出力モジュールは表示部３に
出力画面３８を表示し、標定の結果得られた値を評価モ
ジュールから受け取り表示する。内部標定モジュールは
ステレオ写真における座標系を機械座標系から写真座標
系に変換し、標定点の機械座標値を写真座標値に変換す
る。写真座標系とは写真の中心を原点とした座標系のこ
とである。通常この変換はアフィン変換やヘルマート変
換などにより行う。本実施例では写真の４隅の機械座標
値と写真座標値からアフィン変換式の係数を求め、この
係数を用いて全ての標定点の座標値を変換した。

【００２９】図５（ｂ）はＣＣＤ感光面である。本実施
例ではＣＣＤ感光面の中心を原点１８として、右方向に
Ｘ軸を、上方向にＹ軸を取り、このＣＣＤ感光面上での
標定点の座標値を写真座標値とする。単位はミリメート
ルである。ＣＣＤ感光面の横方向の長さは１６００ピク
セル×０．００３９ミリメートル＝６．２４ミリメート
ルである。同様にして縦方向の長さは２．６８ミリメー
トルである。よって、写真右上の点４１の写真座標値は
（３．１２、２．３４）である。図５（ａ）は機械座標
系を表しており、写真右上の点４０の機械座標値はピク
セル単位で（１６００、０）である。このようにして、
写真の４隅の機械座標値と、写真座標値を求めると、ア
フィン変換式の係数を求めることができる。次に、この
アフィン変換式を用いて、全ての標定点、即ち、Ｔ１か
らＴ３までの標定基準点と、Ｋ１からＫ４までの観測点
と、Ｐ１からＰ９までのパスポイントの機械座標値を写
真座標値に変換する。以降の標定作業は内部標定で得ら
れた写真座標値を用いて行う。

【００３０】組合せ作成モジュールはパスポイントの全
ての組合せを重複なく網羅的に作成する。例えばパスポ
イントをＰ１、Ｐ２、Ｐ３の３点のみとすると、組合せ
の長さが１であるときは、パスポイントの選び方は、Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３の３通りであり、組合せの長さが２であ
る組合せは（Ｐ１、Ｐ２）、（Ｐ１、Ｐ３）、（Ｐ２、
Ｐ３）の３通りの組合せがあり、組合せの長さが３であ
る組合せは（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の１通りがある。この
モジュールはこのように全ての組合せの長さに渡って、
パスポイントの組合せを漏れなくかつ重複なく作成す
る。組合せの長さとは、組合せに係るパスポイントの個
数のことである。ただし、絶対標定を行うには６点以上
の標定点が必要なので、固定パスポイントおよびパスポ
イントの総個数が６個以上になるような組合せの長さに
ついてパスポイントの組合せを生成する。例えば、固定
パスポイントの個数が４個のときは、パスポイントの組
合せは、組合せの長さが２以上のものについて作成す
る。

【００３１】相互標定部では、全ての固定パスポイント
と前記組合せで部で組合されたパスポイントを用いて、
相互標定を行う。例えば、組合せモジュールで（Ｐ２、
Ｐ４、Ｐ６）が組合されたとすると、（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６）の組
合せに係る標定点を用いて相互標定を行う。相互標定と
は、左右のステレオ写真がそれぞれ持っているＸ軸、Ｙ
軸およびＺ軸の３つの軸の回りのオイラー角ω１、φ
１、κ１およびω２、φ２、κ２などの標定要素を求
め、左右の写真の相対的な傾きや位置関係を求めること
である。本実施例では、共面条件式を用い、最小二乗法
によって前記標定要素の最確値を求めた。相互標定によ
りステレオ写真を撮ったときの左右の写真の相対的な傾
きを求めると、これにより、被写体と相似な立体モデル
を作ることができる。そして、前記立体モデル上での全
ての固定パスポイントと前記組合せに係るパスポイント
の座標値、即ち、モデル座標値が得られる。共面条件式
の代わりに縦視差方程式を用いても良い。

【００３２】絶対標定モジュールは、前記相互標定で求
まった標定点のモデル座標値から、標定点の実空間での
３次元座標値即ち、絶対座標値を求める。前記相互標定
で得られた被写体に相似な立体モデルは、被写体に対し
て３つの軸の回りにオイラー角Ω、Ф、Кだけ回転して
おり、また、その立体モデルの被写体に対する縮尺は不
明である。絶対標定とは、被写体と立体モデルの回転角
を求め、かつ縮尺を求めることである。これらの標定要
素を求めると、被写体と等しい実体モデルを作ることが
できる。絶対標定が終わると、標定点の絶対座標値が求
まる。本実施例では、最小二乗法を用いて前記標定要素
の最確値を求めた。

【００３３】評価モジュールは標定基準点の測地座標値
と絶対座標値との残差を求める。本実施例では標定基準
点Ｋ１、Ｋ２およびＫ３の測地座標値と絶対座標値の差
絶対値を全て加えたものとする。例えば、Ｋ１の測地座
標値は（０、０、０）であるから、Ｋ１の絶対座標値が
（Ｘ１、Ｙ２、Ｚ１）とすると、Ｋ１についての残差は
｜０−Ｘ１｜＋｜０−Ｙ１｜＋｜０−Ｚ１｜とな。この
計算をＫ２、Ｋ３に対しても行い、これらの値を全て加
えたのを残差とする。この残差が小さいものほど標定の
精度が高い。また、評価モジュールは前記残差をあらか
じめ設定した設定値と比較し、残差が設定値よりも小さ
い場合は、前記残差で設定値を更新し、このときのパス
ポイントの組合せと各固定パスポイントと各パスポイン
トの絶対座標値を記憶する機能も持っている。さらに、
評価モジュールはパスポイントの全ての組合せを尽くし
たかどうかについても判断する。評価モジュールは前述
の通り残差の最小値を更新した後、パスポイントの全て
の組合せについて標定がなされたかどうか判断する。組
合せが尽くされている場合は、前記記憶した固定パスポ
イントとパスポイントの絶対座標値（標定の結果得られ
た、実空間の３次元座標値の計算値）を入出力モジュー
ルに渡す。また、パスポイントの全ての組合せを尽くし
ていないと判断したときは、組合せ作成モジュールにパ
スポイントの新たな組合せを作るように促す。なお、本
実施例では各標定基準点の測地座標値と絶対座標値の各
成分の差の絶対値を求め、これらを全て加えたものを残
差としたが、残差はこれに限るものではなく、他の方法
で定義することもできる。例えば、標定基準点の実際の
位置と計算上の位置の距離を全ての標定基準点について
加えたもを残差としても良いし、前記距離を単に全ての
標定基準点について足すのではなく、何らかの方法で重
み付けして加えたものを残差としても良い。このように
いろいろな方法で残差を定義することができる。

【００３４】以上のように構成された標定プログラム８
の動作を図６のフローチャートを参照しながら説明す
る。ステップ１およびステップ２の処理はユーザが行
い。ステップ３からステップ１１までの処理は標定プロ
グラム８に従ってコンピュータが自動的に行う。画像処
理プログラム７を介して固定パスポイントとパスポイン
トの機械座標値を取得する（ステップ１）。標定プログ
ラム８を起動し、入力画面３１から標定に必要なデータ
を入力する（ステップ２）。ステレオ写真を内部標定し
て固定パスポイントとパスポイントの機械座標値を写真
座標値に変換する（ステップ３）。パスポイントの組合
せを作成する（ステップ４）。固定パスポイントと前記
の組合せに係るパスポイントからステレオ写真を相互標
定して、固定パスポイントと前記組合せに係るパスポイ
ントの写真座標値をモデル座標値に変換する（ステップ
５）。ステレオ写真を絶対標定して前記モデル座標値を
絶対座標値に変換する（ステップ６）。

【００３５】標定基準点の測地座標値と絶対座標値から
残差を求める（ステップ７）。前記残差が設定値より小
さいなら（ステップ８：Ｙ）、前記残差をもって新たな
設定値とし、このときのパスポイントの組合せと固定パ
スポイントと前記組合せに係るパスポイントの絶対座標
値を記憶する（ステップ９）。前記残差が設定値より大
きい場合（ステップ８：Ｎ）、またはステップ９を終え
た後、全てのパスポイントの組合せについて標定したか
どうか判断し（ステップ１０）、全ての組合せについて
標定を終えた場合は（ステップ１０：Ｙ）、残差を最小
とするパスポイントの組合せに係る標定結果を出力画面
３８に表示して終了する。パスポイントの全ての組合せ
については標定をしていない場合は（ステップ１０：
Ｎ）、ステップ４に戻り、パスポイントの組合せを更新
する。以下、この動作をパスポイントの全ての組合せに
ついて標定するまで繰り返す。以上の手順でパスポイン
トの全ての組合せについて標定してそれぞれ設定値と比
較することにより、最も精度の高くなるようなパスポイ
ントの組合せで標定することができる。

【００３６】図７は、被写体から７．５ｍの距離から並
行撮影によりステレオ写真を撮影し、本実施例に示した
方法で解析した実験結果である。観測点Ｋ１からＫ４ま
での各点間の距離の実測値と標定結果を比較している。
Ｋ３とＫ４の間の実際の距離が１．８９メートルである
のに対し、標定結果が約１．９７メートルとなり、実際
の距離より約４．４パーセント長くなった他は、誤差が
±０．２パーセント程度に収まっている。

【００３７】本実施例では、固定パスポイントとパスポ
イントの全てを一括して内部標定した後、パスポイント
の組合せを作成したが、例えば、パスポイントを組合せ
てから固定パスポイントと前記組合せに係るパスポイン
トを内部標定する構成にしても良いし、または、パスポ
イントの組合せをあらかじめ全て作成しておき、これら
の各々の組合せについて標定する構成にするなどのいろ
いろなバリエーションが考えられる。パスポイントの全
ての組合せについて標定し、その中から最適なものを求
める標定方法は全て本発明の範疇に入る。また、本実施
例では、ステレオ写真の固定パスポイントと、パスポイ
ントの機械座標値を得る画像処理プログラム７と、この
ステレオ写真の標定を行う標定プログラム８とを別のプ
ログラムとしたが、これらを一体化し、例えば、表示装
置３に表示されたステレオ写真の固定パスポイントと、
パスポイントにポインタ１１を置いてクリックするだけ
で、これらの機械座標値を自動的に取得し、標定を行う
構成にしても良い。また、標定プログラム８は、入力画
面３１と出力画面３８を汎用の表計算プログラムを用い
て作成し、計算手順をマクロを用いて記述することもで
きるし、特定の言語を用いて全てのコードを記述しても
良い。または、標定プログラム８は、固定ディスク６に
記憶したが、これは、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤＲＯ
Ｍ、磁気テープ、光磁気ディスクなど他の記憶媒体に記
憶しても良い。また、中央処理装置１、画像読み取り部
２、画像データ９、画像処理プログラム７、標定プログ
ラム８、などはそれぞれ地理的に分散して存在し、それ
らをネットワークを介して接続しても良い。前記ネット
ワークはインターネット、ＬＡＮ（ローカル・エリア・
ネットワーク）、ＷＡＮ（ワイド・エリア・ネットワー
ク）や、パソコン通信ネットワークまたは衛星通信を介
したネットワークなどでも良い。

【００３８】（実施例２）本実施例では、再帰的呼び出
しを用いることにより、パスポイントの全ての組合せを
作成した。このような動作をする関数としてＣｏｍｂ
（ｉ、ｊ）関数作成した。この関数は図８のステップ２
５に示したように標定プログラム８に組み込んで使用す
る。以下、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数について説明する。
Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数は再帰的呼び出しを行って、パ
スポイントの組合せを作成し、固定パスポイントと組合
せに係るパスポイントから標定を行う。ｉ、ｊはパラメ
ータで、ｊは自身を再帰呼び出しした回数をカウントす
る。以下、Ｎはパスポイントの総個数、Ｌは組合せの長
さである。Ｌは１からＮまでの値を取る。Ｃｏｍｂ
（ｉ、ｊ）関数は自身を再帰的に呼び出すので、区別の
ために、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数から再帰的呼び出しを
されたＣｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数をＣｏｍｂ２（ｉ、ｊ）
とし、Ｃｏｍｂ２（ｉ、ｊ）関数からさらに、再帰的呼
び出しをされたＣｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数をＣｏｍｂ３
（ｉ、ｊ）などと表記することにする。

【００３９】以下にフローチャートを参照しながら、そ
の動作について説明する。図８は、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）
関数を用いた標定手順を表すフローチャートである。ス
テップ２０からステップ２２までは図６のフローチャー
トのステップ１からステップ３までと同じである。ステ
レオ写真の固定パスポイントおよびパスポイントの機械
座標値を画像処理プログラム７により計測して記録する
（ステップ２０）。本実施例では実施例１と同様に固定
パスポイントをＴ１からＴ３、Ｋ１からＫ４までの７
個、パスポイントをＰ１からＰ９までの９個取った。し
かし、ここでは、説明を簡単化するためＰ１からＰ４ま
での４個のパスポイントを用いて標定手順を説明する

【００４０】次に、標定プログラム８を起動し、表示装
置３に表示された入力画面３１からパスポイントの機械
座標値などを入力する（ステップ２１）。この入力画面
３１とステップ２５で表示される出力画面３８は実施例
１の入力画面３１と出力画面３８と同じである。入力画
面３１で必要なデータを入力した後、実行ボタン２５を
クリックすると、以降の処理は標定プログラム８によっ
て自動的に行われる。実行ボタンがクリックされると、
まず、内部標定を行いＴ１からＴ３、Ｋ１からＫ４まで
全ての固定パスポイント、およびＰ１からＰ４までの全
てのパスポイントの機械座標値をアフィン変換を用いて
写真座標値に変換する（ステップ２２）。

【００４１】次に、Ｌ＝１とおく（ステップ２３）。次
に、パラメータｉとｊの値を０に初期化し（ステップ２
４）、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数を実行する（ステップ２
５）。ステップ２４とステップ２５はループをなす。Ｌ
の値は１から１回ループを経る毎に１ずつ加算され（ス
テップ２７）、Ｌの値がＮになるまで（ステップ２６）
繰り返される。Ｌは組合せの長さを表し、Ｌが１のとき
は、ステップ２４のＣｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数により組合
せの長さが１のパスポイントの全ての組合せについて標
定し、Ｌが２のときは、ステップ２４のＣｏｍｂ（ｉ、
ｊ）関数により組合せの長さが２のパスポイントの全て
の組合せについて標定し、以下同様にして全ての組合せ
の長さに渡って標定する。

【００４２】Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数の動作の概要は以
下の通りである。Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数は４個のパス
ポイントＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から標定に使用するパ
スポイントの組合せ（ｐ１、・・・、ｐＬ）を作成し、
（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、ｐ１、
・・・、ｐＬ）からなる固定パスポイントとパスポイン
トについて標定する。以降Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｋ１、Ｋ
２、Ｋ３、Ｋ４は、Ｔ１〜Ｋ４と表記する。組合せの長
さが１、即ちＬ＝１の場合、標定は（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ
１）の組合せで行われ、ｐ１にＰ１からＰ４までの値を
代入することにより、組合せの長さが１の場合の全ての
パスポイントの組合せについて標定する。組合せの長さ
が２、即ちＬ＝２のときは、標定は（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ
１、ｐ２）で行われ、ｐ１、ｐ２にＰ１からＰ４までの
値を代入することにより、組合せの長さが２の場合の全
ての組合せについて標定する。以降同様に組合せの長さ
が３のときは、（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ１、ｐ２、ｐ３）で標
定し、組合せの長さが４のときは（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ１、
ｐ２、ｐ３、ｐ４）で標定する。

【００４３】図９はＣｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数の動作を表
すフローチャートである。ｋはパラメータである。ｋが
ｉから１ずつ加算されながら（ステップ３９）、Ｎ−Ｌ
＋ｊに達するまで（ステップ３８）、ステップ３１から
ステップ３７までを繰り返す。Ｌ＝１即ち、組合せの長
さが１のとき、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数は以下のように
動作する。ｐ１＝Ｐ１となる（ステップ３１）。次に、
ステップ３２の判断でｊ＝０、Ｌ−１＝０であるのでＮ
ｏとなる。ステップ３２はＣｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数が自
身を組合せの長さと同じ回数だけ、再帰的に呼びだした
かどうかを判断する。組合せの長さと同じ回数だけ再帰
的に呼び出した場合はＮｏとなり、再帰的呼び出し回数
が、組合せの長さに満たないときは、Ｙｅｓとなる。

【００４４】ステップ３２でＮｏとなったので、ステッ
プ３３の相互標定へ行く。相互標定は（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ
１）に対して行われる。ステップ３３からステップ３７
まで各ステップの動作内容はは、実施例１に係る図６の
ステップ３からステップ９までの対応するステップの動
作内容と同じである。（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ１）を相互標定
してこれらの機械座標値をモデル座標値に変換する（ス
テップ３３）。相互標定で得られたモデル座標値を絶対
標定してこれらの絶対座標値に変換する（ステップ３
４）。標定基準点の絶対座標値と測地座標値の残差を求
める（ステップ３５）。設定値と残差を比較し、残差の
方が小さいならば（ステップ３６：Ｙｅｓ）、設定値を
前記残差で更新するとともに、パスポイントの組合せを
記憶し（ステップ３７）、ステップ３８へ行く。設定値
より残差の方が大きいならば（ステップ３６：Ｎｏ）、
ステップ３８へ行き、ｋとＮ−Ｌ＋ｊを比較する。ｋが
Ｎ−Ｌ＋ｊ以下なら（ステップ３８：Ｎｏ）、ｋに１を
加え（ステップ３９）、ステップ３１に戻り、ｐ１＝Ｐ
２となる。ｋがＮ−Ｌ＋ｊより大きくなったら（ステッ
プ３８：Ｙｅｓ）、Ｃｏｍｂ（ｉ，ｊ）関数は終了し、
ステップ２６へ行く。以下、ｐ１＝Ｐ４となるまで、同
じ動作を繰り返す。Ｌ＝２以降の組合せについては図１
０を用いて説明する。

【００４５】図１０はＣｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数の動作を
表に表したものである。上述の通り、Ｌ＝１のときは欄
６６に示したようにｐ１にＰ１からＰ４までの値が順に
代入され、その各々の場合に対して標定が行われる。Ｌ
＝１のときのパスポイントの全ての組合せについて標定
を終えると、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）は一旦終了する（ステ
ップ２５終了）。次に、ＬとＮの比較が行われ（ステッ
プ２６）、今の場合、ＬがＮ以下なので（ステップ２
６：Ｎｏ）、Ｌに１が加算され（ステップ２７）、Ｌ＝
２となった後、カウンタｉとｊの値を０に初期化し（ス
テップ２４）、再度Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数を実行する
（ステップ２５）。ｋ＝０とおき（ステップ３０）、ｐ
１＝Ｐ１となる（ステップ３１）。今回は組合せの長さ
が２であるのに対し、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数は１回し
か呼び出されていないので（ステップ３２：Ｙｅｓ）、
Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数即ち、Ｃｏｍｂ２（ｉ、ｊ）関
数を再帰呼び出しする（ステップ４０）。このときＣｏ
ｍｂ（ｉ、ｊ）関数の引数はｉはｋ＋１に、ｊはｊ＋１
になる。即ち、Ｃｏｍｂ（ｋ＋１，ｊ＋１）となる。Ｃ
ｏｍｂ２（ｉ、ｊ）関数のステップ３１でｐ２＝Ｐ２と
なる。次に、組合せの長さが２であるのに対し、Ｃｏｍ
ｂ（ｉ、ｊ）関数を２回呼び出したので（ステップ３
２：Ｎｏ）、（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ１、ｐ２）の組合せ、即
ち、（Ｔ１〜Ｋ４、Ｐ１、Ｐ２）の組合せで以下の標定
が行われる（ステップ３３〜ステップ３７）。標定が終
わるとｋとＮ−Ｌ＋ｊを比較し（ステップ３８）、今の
場合、ｋがＮ−Ｌ＋ｊより小さいので（ステップ３８：
Ｎｏ）、ｋに１を加え（ステップ３９）、ステップ３１
へ戻り、ｐ２＝Ｐ３となる（ステップ３１）。次に、
（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ１、ｐ２）の組合せ、即ち、（Ｔ１〜
Ｋ４、Ｐ１、Ｐ３）の組合せで標定が行われる。この要
領でｐ２がＰ２からＰ４までの全ての場合について標定
が行われると、Ｃｏｍｂ２（ｉ、ｊ）関数が終了し、Ｃ
ｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数に戻る。このときパラメータｋの
値が１つ増えてｋ＝１となる。

【００４６】次に、ｐ１＝Ｐ２となる（ステップ３
１）。次にステップ３２でＹｅｓとなり、ステップ４０
で再びＣｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数、即ちＣｏｍｂ２（ｉ、
ｊ）関数が呼び出される（ステップ４０）。次に、Ｃｏ
ｍｂ２（ｉ、ｊ）関数のステップ３１でｐ２＝Ｐ３とな
る。次に、Ｃｏｍｂ２（ｉ、ｊ）関数のステップ３２で
Ｎｏとなり、（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ１、ｐ２）の組合せ、即
ち、（Ｋ１、・・・、Ｋ７、Ｐ２、Ｐ３）の組合せで標
定が行われる。以上の動作を繰り返してｐ２がＰ３から
Ｐ４までの全ての場合について標定すると、Ｃｏｍｂ２
（ｉ、ｊ）関数が終了し、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数に戻
る。今ｋ＝１でＮ−Ｌ＋ｊ＝４−２＋０＝２であるので
（ステップ３８：Ｎｏ）、パラメータｋの値が１つ増え
てｋ＝２となる（ステップ３９）。

【００４７】次に、ｐ１＝Ｐ３となる（ステップ３
１）。次にステップ３２でＹｅｓとなり、ステップ４０
で再びＣｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数、即ちＣｏｍｂ２（ｉ、
ｊ）関数が呼び出される（ステップ４０）。次に、Ｃｏ
ｍｂ２（ｉ、ｊ）関数のステップ３１でｐ２＝Ｐ４とな
る。次に、Ｃｏｍｂ２（ｉ、ｊ）関数のステップ３２で
Ｎｏとなり、（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ１、ｐ２）の組合せ、即
ち、（Ｔ１〜Ｋ４、Ｐ３、Ｐ４）の組合せで標定する。
以上の動作でＣｏｍｂ２（ｉ、ｊ）関数が終了し、Ｃｏ
ｍｂ（ｉ、ｊ）関数に戻る。ｋ＝Ｎ−Ｌ＋ｊ＝２の場合
について標定を行ったので、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数を
終了し、ループを抜ける。このようにＬ＝２即ち組合せ
の長さが２の場合のパスポイントの全ての組合せについ
て標定を行う。以下同様に、Ｌ＝３の場合はＣｏｍｂ
（ｉ，ｊ）関数を３回呼び出し、Ｌ＝４の場合はＣｏｍ
ｂ（ｉ，ｊ）関数を４回呼び出し、パスポイントの全て
の組合せについて標定する。

【００４８】図１０の表で、上記の動作を確認する。Ｌ
＝２の場合、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数でｐ１にＰ１を代
入する（欄６０）。次に、Ｃｏｍｂ２（ｉ、ｊ）関数を
呼び出し、ｐ２にＰ２からＰ４までを代入し（欄６
１）、その各々について（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ１、ｐ２）を
標定する。次に、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数に戻って、ｐ
１にＰ２を代入する（欄６２）。次に、Ｃｏｍｂ２
（ｉ、ｊ）関数を呼び出しｐ２にＰ３、Ｐ４を代入し
（欄６３）、その各々について（Ｔ１〜Ｋ４、ｐ１、ｐ
２）を標定する。次に、Ｃｏｍｂ（ｉ、ｊ）関数に戻っ
てｐ１にＰ３を代入する（欄６４）。次に、Ｃｏｍｂ２
（ｉ、ｊ）関数を呼び出し、ｐ２にＰ４を代入し、（Ｔ
１〜Ｋ４、ｐ１、ｐ２）を標定する。以上で組合せの長
さが２の場合におけるパスポイントの全ての組合せにつ
いて標定したことになる。Ｌ＝３およびＬ＝４の場合
も、同様の手順で標定を行う。ｐ３はＣｏｍｂ３（ｉ、
ｊ）関数で、ｐ４はＣｏｍｂ４（ｉ、ｊ）関数にて代入
される。

【００４９】以上に述べたようなＣｏｍｂ（ｉ、ｊ）関
数を用いて、パスポイントの全ての組合せについて標定
し、残差が最小となるパスポイントの組合せを特定し、
この組合せに係るパスポイントから標定した結果を最適
解とする。標定結果は表示部３に表示された出力画面３
８に出力される。

【００５０】(実施例３)本実施例では、遺伝的アルゴリ
ズムを用いて、処理にかかる計算時間を短縮する方法に
ついて述べる。被写体が箱のように直線で構成されてい
るものは被写体の再現に必要となる固定パスポイントの
数は少なく、１０点程度のパスポイントを取った場合で
も、高速に標定を行うことができる。しかし、被写体が
ボールや人間の顔のように球面や自由曲面などの滑らか
な曲面で構成されている場合は、その曲面を再現するた
めに数多くの固定パスポイントが必要となる。このよう
な場合、たとえパスポイントの数が１０点程度でも、計
算にかかる時間は大幅に増大する。さらに、パスポイン
ト数が増加した場合は、全解探索に係る組合せ数が指数
関数的に増加し、いわゆる組合せの爆発と呼ばれる状態
になり、さらなる計算時間の増大を招く結果となる。こ
こで、全解探索とはパスポイントの全ての組合せについ
て標定、即ち、解を求め、その解の中で最も優れた解を
探索する手法を言う。

【００５１】多くの固定パスポイント数を有する場合は
計算量の点から、パスポイントの組合せ数が多い場合は
全解探索の組合せ数の点から処理時間に問題が生じる。
そこで、本実施例では、標定基準点以外の固定パスポイ
ントとパスポイントからなる組合せを複数個任意に作
り、残差が一定の範囲に収束するまでこれらに、交叉、
突然変異といった遺伝的アルゴリズムにおける遺伝操作
を繰り返すことにより残差を収束させる方法を採用す
る。この方法を用いれば、固定パスポイント数が多い場
合でも、全ての固定パスポイントを使用する必要がなく
なり、計算時間の軽減を実現することができる。同時に
パスポイント数が多くこれらの組合せ数が非常に多い場
合でも、同様の理由（パスポイントの全組合せについて
標定を行う必要がない）から、解探索時間を大幅に縮小
できると共に、必要な精度を満たす標定結果を得ること
ができる。

【００５２】遺伝的アルゴリズムは、固体集団におい
て、交叉、淘汰、突然変異といった作用を行いながら、
生存競争の末に環境に対する適合度が高い固体が生き残
っていくというダーウィニズム進化論に端を発する。こ
れによれば、より環境に適した者が淘汰において生き残
る確率が高く、生き残った者同士が交叉することによ
り、次世代により優れた形質を残すとともに、突然変異
によって、新しい形質を獲得する。仮に突然変異によっ
て劣った形質を獲得した場合、その固体は淘汰されてし
まうので、結果的に突然変異によってより優れた形質を
獲得したものが生き残り、その子孫が増え、固体集団全
体の適合度は向上する。

【００５３】突然変異により、交叉のみでは得られない
遺伝子を発生させることができる。数学的な言い方をす
れば、突然変異をすることにより、局所解を回避し最適
解を得ることができる。このプロセスをアルゴリズム化
したのが遺伝的アルゴリズムである。遺伝的アルゴリズ
ムでは対象を何らかの方法で遺伝子（遺伝子コードとも
呼ばれる）で表現し、評価関数を用いて遺伝子の適合度
を求める。評価関数は自然界で言えば自然環境に当た
る。この自然環境に対する適合度が高い遺伝子を持った
個体ほど生き延びて子孫を残す確率が高くなり、適合度
が低い遺伝子を持った個体は子孫を残す確率が低くな
り、その結果、全体として、優れた形質を持った次の世
代が形成される。遺伝的アルゴリズムの工学への適用は
盛んに研究されており、ジェットエンジンの設計の最適
化や、コジェネーションの最適化、道路整備順位の決定
などの、数多くの組合せ最適化問題に適用されている。

【００５４】図１１は標定基準点以外の固定パスポイン
トおよびパスポイントの組合せを表現した図である。本
実施例では観測点およびパスポイントをそれぞれ１０点
取った。遺伝子は２０個の遺伝子座５８ａ、５８ｂ、・
・・５８ｔからなり、それぞれの遺伝子座には０または
１の２つの数値が割り振られている。遺伝子座とは遺伝
子の構成単位である。これらの遺伝子座にＫ１からＫ１
０、Ｐ１からＰ１０までの観測点およびパスポイントを
対応させることにより、それぞれの固定パスポイント、
パスポイントに０か１の数値を割り振る。固定パスポイ
ントまたはパスポイントに１が対応しているときは、そ
の点は標定を行う点の組に採用され、０が対応している
ときは採用されない。例えば、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ１０、Ｐ
２、Ｐ１０の遺伝子座に１が割り振られ、その他の遺伝
子座には０が割り振られた場合、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ１０、
Ｐ２、Ｐ１０が標定を行う固定パスポイントとパスポイ
ントからなる組合せとして選択されたことを意味する。
本実施例では、これらの遺伝子の適合度は、当該遺伝子
の標定から得られる残差の逆数とした。即ち、残差が小
さいほど適合度は大きくなる。残差は実施例１と同じ方
法で求めた。また、適合度の取り方は、これに限るもの
ではなく、標定の精度が高い遺伝子ほど適合度が大きく
なるものであれば良い。

【００５５】遺伝的操作は交叉と突然変異を行った。交
叉は、適合度の高い遺伝子を２つ選択し、２点交叉を行
った。２点交叉とは、例えば図１１の第２の遺伝子座と
第３の遺伝子座の間の点５１と、第９の遺伝子座と第１
０の遺伝子座の間の点５２に挟まれた領域にある遺伝子
のデータを２つの遺伝子の間で交換することである。前
記点５１と点５２の選び方は任意の場合もあるし、固定
してある場合もある。交叉方法として、この他に１点交
叉や３点交叉などを行っても良い。突然変異は、ある一
定の確率で任意の遺伝子中の０と１をいくつか反転させ
ることにより行った。これにより、交叉のみでは、生み
出せない新しい遺伝子を形成し、局所最適解に陥らない
ようにする。本実施例では標定基準点（実測値を有する
点）以外の固定パスポイント、即ち観測点も交叉・突然
変異の対象とし、パスポイントと同等に取り扱う。その
ため、前記固定パスポイントが交叉・突然変異の過程で
淘汰される場合がある。ところで、本実施例のアルゴリ
ズムにより標定が行われ、相互標定における標定要素ω
１、φ１、κ１、ω２、φ２、κ２および、絶対標定に
おける標定要素Ω、Ф、Кおよびモデルの縮尺などが求
まると、これらの標定要素を用いて、淘汰された固定パ
スポイントの実空間での３次元座標値を計算することが
できる。このため、標定作業で固定パスポイントが淘汰
され、その座標値が計算されなかった場合でも、標定結
果を用いてそれらの座標値を計算することができる。

【００５６】図１２は遺伝的操作を繰り返す毎に、遺伝
子の適合度が上昇し、ある値に収束するところを示して
いる。点５４は第一世代の各遺伝子の適合度の最大値で
ある。遺伝的操作を行う毎に、各遺伝子の適合度を計算
する。それらの適合度の最大値は、世代を経る毎に上昇
する。そして、ある程度世代を経ると、その最大値はほ
ぼ一定の値を示すようになる。このとき、適合度が収束
したと判断する。本実施例では図１２の点５６に示した
ように、ある計算時間±ｔ、例えば、±３分間における
各遺伝子の適合度の最大値が±１パーセント以内に収ま
ったとき、収束したと判断した。適合度の収束条件はこ
れに限らず、例えば、所定の世代に渡って、適合度の最
大値が所定のパーセント以内に収まったときを収束と判
断したり、また、各遺伝子の適合度の最大値ではなく、
平均値を用いたりしても良い。

【００５７】図１３は遺伝的アルゴリズムを用いた標定
手順を示したフローチャートである。ステップ４１とス
テップ４３は実施例１のステップ１からのステップ３ま
では実施例１のステップ１からステップ３までと同じで
あるので、説明を省略する。入力画面と出力画面も実施
例１と同じである。パスポイントと標定基準点以外の固
定パスポイント、即ち観測点とからなる組合せを表す第
１世代の遺伝子を複数個作成する。（ステップ４３）。
次に、標定基準点と遺伝子に係る観測点およびパスポイ
ントを用いて、内部標定（ステップ４４）し、相互標定
（ステップ４５）し、絶対標定（ステップ４６）する。
これらの操作は全ての遺伝子に対して行う。次に、各遺
伝子の適合度を求める（ステップ４７）。適合度の収束
を判断し（ステップ４８）、適合度が収束したならば
（ステップ４８：Ｙ）、遺伝的アルゴリズムを終了す
る。次に、収束解を得た際、相互標定により算出された
各座標軸回りの回転角ω１、φ１、κ１、ω２、φ２、
κ２および、絶対標定により算出された各座標軸回りの
回転角Ω、Ф、Кと縮尺を用いて、標定に係る組合せに
漏れた観測点の実空間での三次元座標値を計算し、全て
の固定パスポイントの絶対座標値を得る（ステップ５
１）。そして、標定結果を表示する（ステップ５２）。
適合度が収束していないならば（ステップ４８：Ｎ）、
交叉を行い（ステップ４９）、突然変異を行って（ステ
ップ５０）、次の世代の遺伝子を生成する。ステップ４
４からステップ５０までを、適合度が収束するまで行
う。

【００５８】この方法は、固定パスポイント数多い場
合、またパスポイントが多い場合、あるいは、その両方
である場合に、システム全体の処理時間を軽減するのに
適している。

【００５９】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、標定可能な標
定点の全ての組合せについて標定することにより、最も
正確な標定結果が得られる標定点の組合せに係る標定結
果を得ることができる。請求項２記載の発明では、標定
基準点と観測点を固定パスポイントとして、標定する標
定点に常に入れておき、パスポイントの全ての組合せに
ついて標定することにより、常に観測点の標定結果を得
ることができる。請求項３記載の発明では、任意のパス
ポイントおよび標定基準点以外の任意の固定パスポイン
ト、即ち任意の観測点からなる複数の組合せを作り、こ
れに対して遺伝的アルゴリズムにおける遺伝操作を繰り
返すことにより、所要の標定精度を達成できる観測点と
パスポイントの組合せを高速に求めることができる。

【００６０】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
発明に係る写真測量装置が行う標定手順をプログラム化
して記憶媒体に記憶させておくことにより、前記手順を
パーソナルコンピュータなどに、インストールでき、こ
れによって、パーソナルコンピュータを用いて、簡単に
写真測量を行うことができる。請求項５記載の発明で
は、請求項２記載の発明に係る写真測量装置が行う標定
手順をプログラム化して記憶媒体に記憶させておくこと
により、前記手順をパーソナルコンピュータなどに、イ
ンストールでき、これによって、パーソナルコンピュー
タを用いて、簡単に写真測量を行うことができる。請求
項６記載の発明では、請求項３記載の発明に係る写真測
量装置が行う標定手順をプログラム化して記憶媒体に記
憶させておくことにより、前記手順をパーソナルコンピ
ュータなどに、インストールでき、これによって、パー
ソナルコンピュータを用いて、簡単に写真測量を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の形態に係る写真測量装置のブロック
図である。

【図２】ステレオ写真の模式図である。

【図３】本実施の形態に係る写真測量装置の入力画面を
示した図である。

【図４】本実施の形態に係る写真測量装置の出力画面を
示した図である。

【図５】機械座標系および写真座標系の説明図である。

【図６】本実施の形態に係る写真測量装置の動作を示し
たフローチャートである。

【図７】本実施の形態に係る写真測量装置を用いた実験
結果を表した図である。

【図８】再帰的呼び出しを用いてパスポイントを組み合
わせる場合の場合のフローチャートである。

【図９】図８の再帰的呼び出し関数の動作を詳細に示し
たフローチャートである。

【図１０】図９の再帰的呼び出し関数がパスポイントの
組合せを生成する様子を示した図である。

【図１１】パスポイントの組合せを表現した遺伝子を示
した図である。

【図１２】適合値が収束するところを示したグラフであ
る。

【図１３】遺伝的アルゴリズムを用いた場合のフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ 中央処理部 ２ 画像読取部 ３ 表示部 ４ キーボード ５ マウス ６ 固定ディスク ７ 画像処理プログラム ８ 標定プログラム ９ 画像データ １０ 記憶部 １１ ポインタ １２ 座標表示欄 １３ 被写体 ２３ カメラデータ入力欄 ２５ 実行ボタン ２６ 固定パスポイント入力欄 ２７ パスポイント入力欄 ２８ 平面基準点入力欄 ２９ 標高基準点入力欄 ３０ 距離の表示入力欄 ３１ 入力画面 ３６ 絶対座標値出力欄 ３７ 距離の表示欄 ３８ 出力画面 ４０ 機械座標系上での座標値 ４１ 写真座標系上での座標値 ５１ ２点交叉の交叉点 ５２ ２点交叉の交叉点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村木 広和 兵庫県神戸市北区緑町８丁目１−６− 503 (72)発明者 古田 均 京都府宇治市羽戸山２丁目１−246 (72)発明者 北川 悦司 大阪府高槻市霊仙寺町２丁目１−１ (72)発明者 野田 肇 大阪府高槻市霊仙寺町２丁目１−１ (56)参考文献 特開 平５−12430（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−55469（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−21072（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 11/06 G01C 3/06 G01B 11/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の被写体を異なる２方向から撮影し
   た１対のステレオ画像において、前記被写体上の写真測
   量に用いる標定点を取得する標定点取得手段と、 前記取得した標定点の 前記ステレオ画像上での２次元座
   標値を取得する座標値取得手段と、前記標定点 のうち、少なくとも２点の平面位置の実測
   値、および少なくとも３点の高さの実測値を取得する実
   測値取得手段と、 前記実測値取得手段で取得した前記平面位置の実測値２
   つと前記高さの実測値３つに対応する標定点を含む、少
   なくとも６つの標定点から構成される前記標定点の組合
   せを全て作成する、組合せ作成手段と、 前記組合せ作成手段によって作成されたそれぞれの組合
   せに対して、前記組合せに係る標定点のステレオ画像上
   での２次元座標値から、前記組合せに係る標定点の実空
   間での３次元座標値の計算値を取得する計算値取得手段
   と、 前記実測値取得手段で実測値を取得した標定点に対す
   る、前記取得した実測値と前記取得した計算値とから、
   前記計算値の精度を比較評価する比較評価手段と、前記組合せ作成手段で作成した前記標定点の組合せのう
   ち、 前記比較評価手段にて計算精度が最も高くなる組合
   せを特定する組合せ特定手段と、 を備えたことを特徴とする写真測量装置。
2. 【請求項２】 同一の被写体を異なる２方向から撮影し
   た１対のステレオ画像において、前記被写体上の写真測
   量に用いる標定点を取得する標定点取得手段と、 前記取得した標定点の 前記ステレオ画像上での２次元座
   標値を取得する座標値取得手段と、前記標定点 のうち、少なくとも２点の平面位置の実測
   値、および少なくとも３点の高さの実測値を取得する実
   測値取得手段と、前記標定点取得手段で取得した標定点 は、前記実測値取
   得手段にて平面位置の実測値を少なくとも２つ、高さの
   実測値を少なくとも３つ取得した標定点を含む第１の組
   と、前記第１の組に属さない標定点からなる第２の組か
   らなり、 前記第１の組に属する標定点の総個数との合計が少なく
   とも６つとなるような、前記第２の組に属する標定点か
   らなる組合せの全てを作成する組合せ作成手段と、 前記組合せ作成手段によって作成されたそれぞれの組合
   せに対して、前記第１の組に属する全ての標定点と、前
   記組合せに係る標定点とのステレオ画像上での２次元座
   標値から、前記第１の組に属する全ての標定点と前記組
   合せに係る標定点の実空間での３次元座標値の計算値を
   取得する計算値取得手段と、 前記実測値取得手段で実測値を取得した標定点に対す
   る、前記取得した実測値と前記取得した計算値とから、
   前記計算値の精度を比較評価する比較評価手段と、 前記比較評価手段にて、計算精度が最も高くなる第２の
   組に属する標定点の組合せを特定する組合せ特定手段
   と、 を備えたことを特徴とする写真測量装置。
3. 【請求項３】 同一の被写体を異なる２方向から撮影し
   た１対のステレオ画像において、前記被写体上の写真測
   量に用いる標定点を取得する標定点取得手段と、 前記取得した標定点の 前記ステレオ画像上での２次元座
   標値を取得する座標値取得手段と、前記標定点 のうち、少なくとも２点の平面位置の実測
   値、および少なくとも３点の高さの実測値を取得する実
   測値取得手段と、前記標定点取得手段で取得した標定点 は、前記実測値取
   得手段にて平面位置の実測値を少なくとも２つ、高さの
   実測値を少なくとも３つ取得した前記標定点からなる第
   １の組と、前記第１の組に属さない前記標定点からなる
   第２の組からなり、 前記第１の組に属する全ての標定点の総個数との合計が
   少なくとも６つとなるような前記第２の組に属する標定
   点からなる複数の組合せを作成する組合せ作成手段と、 前記組合せ作成手段によって作成されたそれぞれの組合
   せに対して、前記第１の組に属する全ての標定点と、前
   記組合せに係る標定点とのステレオ画像上での２次元座
   標値から、前記第１の組に属する全ての標定点と前記組
   合せに係る標定点の実空間での３次元座標値の計算値を
   取得する計算値取得手段と、 前記実測値取得手段にて取得した前記第１の組に属する
   標定点の位置の実測値と、前記計算値取得手段にて取得
   した前記第１の組に属する標定点の位置の計算値から前
   記計算値が収束したかどうかを判断する収束判断手段
   と、 前記収束判断手段で前記計算値が収束したと判断される
   まで、遺伝的アルゴリズムにおける遺伝的操作によっ
   て、前記第２の組から作成された標定点の組合せを更新
   する更新手段と、 前記収束判断手段で、前記計算値が収束したと判断され
   たとき、前記第２の組に属する標定点の組合せを特定す
   る特定手段と、を備えたことを特徴とする写真測量装
   置。
4. 【請求項４】 同一の被写体を異なる２方向から撮影し
   た１対のステレオ画像において、前記被写体上の写真測
   量に用いる標定点を取得し、 前記取得した標定点の 前記ステレオ画像上での２次元座
   標値を取得し、 前記標定点のうち、少なくとも２点の平面位置の実測
   値、および少なくとも３点の高さの実測値を取得し、前記取得した前記平面位置の実測値２つと前記高さの実
   測値３つに対応する標定点を含む、 少なくとも６つの標
   定点から構成される前記標定点の組合せを全て作成し、 前記作成されたそれぞれの組合せに対して、前記組合せ
   に係る標定点のステレオ画像上での２次元座標値から、
   前記組合せに係る標定点の実空間での３次元座標値の計
   算値を取得し、 前記実測値を取得した標定点に対する、前記取得した実
   測値と前記取得した計算値とから、前記計算値の精度を
   比較評価し、 前記比較評価した結果、計算精度が最も高くなる前記標
   定点の組合せを特定するように、コンピュータを制御す
   るプログラムを記憶した記憶媒体。
5. 【請求項５】 同一の被写体を異なる２方向から撮影し
   た１対のステレオ画像において、前記被写体上の写真測
   量に用いる標定点を取得し、 前記取得した標定点の 前記ステレオ画像上での２次元座
   標値を取得し、前記標定点のうち、 少なくとも２点の平面位置の実測
   値、および少なくとも３点の高さの実測値を取得し、前記標定点 は、前記平面位置の実測値を少なくとも２
   つ、高さの実測値を少なくとも３つ取得した標定点を含
   む第１の組と、 前記第１の組に属さない標定点からなる第２の組からな
   り、 前記第１の組に属する標定点の総個数との合計が少なく
   とも６つとなるような、前記第２の組に属する標定点か
   らなる組合せの全てを作成し、 前記作成されたそれぞれの組合せに対して、前記第１の
   組に属する全ての標定点と、前記組合せに係る標定点と
   のステレオ画像上での２次元座標値から、前記第１の組
   に属する全ての標定点と前記組合せに係る標定点の実空
   間での３次元座標値の計算値を取得し、前記実測値を取得した標定点に対する、前記取得した実
   測値と前記取得した計算値とから、 前記計算値の精度を
   比較評価し、 前記比較評価した結果、計算精度が最も高くなる第２の
   組に属する標定点の組合せを特定するように、コンピュ
   ータを制御するプログラムを記憶した記憶媒体。
6. 【請求項６】 同一の被写体を異なる２方向から撮影し
   た１対のステレオ画像において、前記被写体上の写真測
   量に用いる標定点を取得し、 前記取得した標定点の 前記ステレオ画像上での２次元座
   標値を取得し、前記標定点のうち、 少なくとも２点の平面位置の実測
   値、および少なくとも３点の高さの実測値を取得し、前記標定点 は、前記平面位置の実測値を少なくとも２
   つ、高さの実測値を少なくとも３つ取得した標定点から
   なる第１の組と、 前記第１の組に属さない標定点からなる第２の組からな
   り、 前記第１の組に属する標定点の個数との合計が少なくと
   も６つとなるような前記第２の組に属する標定点からな
   る複数の組合せを作成し、 前記作成されたそれぞれの組合せに対して、前記第１の
   組に属する全ての標定点と、前記組合せに係る標定点と
   のステレオ画像上での２次元座標値から、前記 第１の組
   に属する全ての標定点と前記組合せに係る標定点の実空
   間での３次元座標値の計算値を取得し、前記第１の組に属する標定点 の位置の前記実測値と前記
   計算値とから、前記計算値が収束したかどうかを判断
   し、 前記計算値が収束したと判断されるまで、遺伝的アルゴ
   リズムにおける遺伝的操作によって、前記第２の組から
   作成された標定点の組合せを更新し、 前記計算値が収束したと判断されたとき、前記第２の組
   に属する標定点の組合せを特定するように、コンピュー
   タを制御するプログラムを記憶した記憶媒体。